10.5. Контрольные вопросы

1) Назначение пускового реостата в цепи якоря двигателя.

2) В каком положении должны находиться пусковой и регулировочный ре-остаты перед пуском двигателя? Почему?

3) Как влияет величина тока возбуждения на частоту вращения якоря двигателя?

4) В чем заключается опасность обрыва цепи возбуждения двигателя с па-раллельным (независимым) возбуждением?

5) Почему с увеличением нагрузки скоростная и моментная характеристики отклоняются от линейной зависимости?

6) К какой группе (жесткие, мягкие) относится внешняя (скоростная) харак-теристика двигателей с параллельным возбуждением?

7) Как изменяется жесткость скоростных характеристик, снятых при различ-ных токах возбуждения? Почему?

8) Какие существуют способы регулирования частоты вращения двигателей постоянного тока? Какой из них использовался в данной лабораторной работе?

9) Как реверсировать двигатель постоянного тока?

Лабораторная работа 11

Испытания двигателя постоянного тока с последовательным возбуждением

Ц е л ь р а б о т ы: ознакомиться с конструкцией, схемой включения и особенностями рабочих характеристик двигателей с последовательным возбужде-нием [1, c. 200–211, 217–222; 2, c. 261–296; 3, c. 170–191].

11.1. Некоторые положения теории

Обмотка возбуждения данных двигателей включена непосредственно в цепь якоря и обтекается током якоря (или некоторой его частью). Таким образом, поток возбуждения главных полюсов изменяется пропорционально изменению тока якоря, т.е. нагрузке двигателя

Ф = К_аI_а. (40)

В этом случае уравнение скоростной (внешней) характеристики (33) принимает вид:

(41)

Из уравнения (41) видно, что частота вращения двигателя с последовательным возбуждением изменяется обратно пропорционально току якоря. Характеристика близка к гиперболе (рис. 33).

Обратите внимание! При очень малой нагрузке (режим х.х.) частота враще-ния якоря неограниченно возрастает. Двигатель «идет в разнос». Механическая прочность якоря может оказаться ниже возникающих при этом центробежных усилий, что приведет к разрушению двигателя, порой с весьма тяжелыми пос-ледствиями. В связи с этим ПТЭ запрещает включать двигатель последовательного возбуждения без нагрузки, вал двигателя должен быть всегда жестко соединен с валом рабочего механизма, применение каких-либо саморасцепляющихся соединительных муфт не допускается.

Другой особенностью двигателей с последовательным возбуждением является пропорциональность вращающего момента квадрату тока якоря (рис. 34):

(42)

что непосредственно вытекает из уравнений (34) и (40). Это свойство делает данные двигатели практически незаменимыми в тех случаях, когда требуется при относительно малой мощности получить большие пусковые моменты. Двигатели с последовательным возбуждением нашли широкое применение как тяговые двигатели различных транспортных средств, крановые двигатели, двигатели приводов коммутационной аппаратуры тяговых подстанций и контактной сети, стрелочных переводов и т.п.

Рис. 33 Рис. 34

При выполнении лабораторной работы обратите внимание на отмеченные особенности рабочих характеристик испытуемых двигателей.

Одним из способов регулирования частоты вращения двигателей с последо-вательным возбуждением является ослабление магнитного потока главных полюсов (ослабление возбуждения – ОВ), что достигается шунтированием обмотки возбуждения. Глубина регулирования характеризуется коэффициентом ослабления возбуждения

(43)

или

(44)

где r_в и r_ш – соответственно сопротивления обмотки возбуждения и шунта;

I_в и I_ш – токи в соответствующих ветвях;

I_а – ток якоря двигателя.

Другим способом регулирования частоты вращения является введение в цепь якоря добавочного сопротивления R_д.